温度計の家通り。スキーム、説明

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温度計家の通り。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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このデジタルデバイスには XNUMX つの切り替え可能なセンサーがあり、室内と室外の気温を交互に制御できます。大きくて明るい LED インジケーターは、昼夜を問わず温度情報をユーザーに提供します。

このデバイス (図 1) は、アナログデジタルコンバータ (ADC) KR572PV2A - DD3 [1] に基づいて作成されています。温度センサー - K1019EM1 - DA1 マイクロ回路は、この目的のために特別に設計されています。 DA2(2)。これらのマイクロ回路は、低い微分抵抗 (1 オーム未満) と絶対温度に比例する安定化電圧を備えたツェナーダイオードと考えることができます。それらを流れる動作電流 (約 1 mA) は、抵抗 R1 と R2 によって決まります。

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センサーは要素 DD2.1 および DD2.3 のキーを使用して選択されます。これらは、DDI チップ上のマルチバイブレータとスイッチ SA1 によって制御されます。位置「P」(部屋) では、このスイッチは要素 DD1 の入力にあります。１では、論理レベルがローであり、要素ＤＤ１．３の出力はハイである。後者は DD1 キーを開き、DD1.3 ADC の入力 2.3 は温度計ハウジングに取り付けられた DA31 センサーから信号を受信します。この場合、温度計は室内の温度を示します。

要素 DD 1.3 の出力からの高論理レベルも、キー DD2.4 とピンに供給される電圧を開きます。 HG2 インジケーターの 6 と 1 は、セグメント a と e を点灯し、常時点灯しているセグメント b、c、f とともに、インジケーターの文字 TT を強調表示します。

SAJ スイッチが「U」(ストリート) 位置にある場合、要素 DD2.1 のキーは開いています。 DD2.2 であり、ADC への電圧は路上に設置された DA 1. センサーから供給されます。 HG1インジケーターに「U」の文字が表示されます。

スイッチ SA1 の中間位置では、DDI マルチバイブレータが動作し、センサー DA31 と DA2 が 3 ～ 1 秒間交互に LCP の入力 2 に接続されます。接続に同期して、HG1 インジケーターに「U」と「P」の文字が表示されます。

約℃の温度で温度計の測定値がゼロになるようにするには、ADC の入力に信号を供給する必要があります。そのレベルは、センサーの電圧と基準電圧 2,732 の差に等しくなります。 Ⅴ[2]。この電圧は高い安定度で維持する必要がありますが、KR572PV2A チップに組み込まれた電源の電圧温度係数 (TCV) が高すぎます。このため、説明されているデバイスでは、DA5 KR142EN19 マイクロ回路が基準電圧源として使用されています [3]。 TKN が非常に小さい。

このチップは、調整可能な高精度スタビライザーの機能を実行します。必要な電圧2.732Vはトリミング抵抗R10によって設定され、マイクロ回路および分圧器R10R11を流れる動作電流(約6mA)は抵抗R12によって設定されます。

測定温度 100°C は、入力 +Uuk (ピン 31) と -Uuu の間の電圧に対応します。 (ピン 30) ADC DD3。また、インジケータ HG1 ～ HG2 が ADC DD5 の入力 +Urev (ピン 100.0) および -Urev (ピン 36) で 35 符号を表示するには、3 V の基準電圧を印加する必要があります。 . トリミング抵抗R1のスライダーから外します。

ADC ジェネレータの動作周波数 50 kHz は標準範囲 [1] から選択され、要素 C12 および R16 によって設定されます。積分器要素 R17 と C13 およびオートゼロ補正コンデンサ C14 の値は、発生器の低減された周波数と 1 V の基準電圧の値に対応します。コンデンサ C1 と C2 はセンサーを干渉から保護し、C4 はセンサーを干渉から保護します。 -2.9 V の内部基準電圧源の生成を排除します。

測定温度の符号（必要に応じて最初の桁「1」）を示すために、HG2 指示計が取り付けられています。電流はその水平要素を常に流れます。抵抗R18によって指定されます。その結果、この要素が光り、ADC の +Uin および -Uin 入力に供給される電圧の極性の符号が形成されます。したがって、正の温度では、ADC の最初の桁の出力 9 に低論理レベルがあり、これには HG2 インジケーターの 1 つの垂直要素 d および e が追加されます。「+」記号を形成します。 HG2表示灯は測定温度が100℃以上の場合のみ「XNUMX」が点灯します。

デバイス全体の電源電圧 (-9 V) は、DA4 チップ (4) 上のスタビライザーによって安定化されます。インジケーター HG1 ～ HG5 に電力を供給するには、DA5 スタビライザーによって生成された -3 V の電圧が使用されます。図では、図 1 は、図の上部の電源線に対する電圧を示しています。

DA1 センサー、SA1 スイッチ、およびリチウム変圧器 (図には示されていない) を除くデバイスのすべての部品は、厚さ 85 μm のフォイルグラスファイバーラミネートで作られた 105x1 mm の寸法の片面プリント基板に取り付けられています。 2mm（図XNUMX）。破線は架空導体を示しており、基板の第 XNUMX 面に印刷されたトラックの形で作成することもできます。

温度計ハウスストリート

設置時には主に抵抗器MTとMLTが使用されました。リース。 R15～C2-29Bですが、1～2%の誤差でMTまたはMLTの中から選択することも可能です。国内のK50-35の小型の海外類似品が酸化物コンデンサとして使用されます。 C5、C13、C14 - K73-17、残り - KM-5およびKM-6。トリマー抵抗器 - SPZ-19a。スイッチ SA1 は、中間位置 PT23-2B の小型トグルスイッチです。 K1019EM1 チップ (DA1、DA2) は LM335 に置き換えることができます。および KR142EN19 (DA5) - TL431 または LM431 上。チップ DA3 および DA4 - 任意の統合電圧安定器、それぞれ -5 V (例: KR1162EN5B.KR1179EN5、または輸入品 - 任意のプレフィックスとサフィックスが付いた 79M05.7905) および -9 V (例: KR1168SN9. KR1162EN9A、KR1162EN9B、KR1179EN9,79) L05,79M09.7909 .4 [3])。 DA25 チップは、寸法 25x10xXNUMX mm のフィン付きヒートシンクに取り付けられています。

インジケーターは、文字高さ 20 mm、要素を流れる 5 mA の電流で高輝度でインポートされます。これは、まさに KR572PV5A マイクロ回路によって供給される電流です。 Hewlett-Packard の HDSP-1 インジケータは、HD3P-5 (HG3901) と設計が似ており、HG3、HG3906 ～ HG2 として適しています。共通のアノードと指定された電流で十分な明るさを備えたインジケーターを使用することもできます。国内のもののうち、これらは文字高さ7.5 mm以下の赤色グローインジケーター - AL305A-AL305G、AL309A-AL309Eです。 ALS312A、ALS312B、ALS324A。 ALS324B。 HG2の代わりにALC326Aインジケーターを取り付けても構いません。専用のインジケーターがない場合は、従来の 1 要素インジケーターを使用して、温度記号と最初の桁「±003」を表示できます。この場合、「+」記号は表示されませんが、標識要素が記号として使用されます。マイクロ回路 31 の +Uin 入力と - Uin 入力 (ピン 30 と XNUMX) とデバイスの残りの部分との接続を交換する必要があります。

基板は有機ガラスを接着したケースに入れられ、前面の壁は透明に着色されています。上下の壁には直径6mmの通気孔が最大数開けられています。

センサー DA1 は、最長 1 m のシールド線 (スクリーンはコンデンサ C5 のプラス端子に接続する必要があります) で温度計に接続され、エポキシ樹脂で封止され、金属チューブに入れて設置する必要があります。家の北側外側を屋根の軒下に置き、直射日光が当たらないようにしました。

電源トランスには、不要な要素をすべて取り除いたネットワークアダプター RW900 [5] を使用しました。抵抗値 2 kOhm の MLT-1 抵抗器が変圧器の一次巻線と直列に接続されています。彼の抵抗はそれで明らかになる。コンデンサ C9 の電圧は 20 ～ 22 V になります。電流 7,5 mA で二次巻線の電圧が 8 ～ 150 V の変圧器を使用することもできます。

サーモメフの調整は簡単です。センサー DA1 を溶けた雪または氷 (ただし、氷のある水の中ではない) に配置することにより、スイッチ SA10 が「Y」位置に設定されているときに、トリミング抵抗 R1 がインジケーターの読み取り値をゼロにする必要があります。次に、センサーを 30 ～ 40 倍に加熱した水の中に下げます。水温は正確な温度計で監視する必要があります。次に、トリミング抵抗 R14 を使用して、インジケーターの読み取り値を適切に設定する必要があります。

結論として、スイッチ SA1 をハウジング内の調整可能な温度計の隣の「P」位置に切り替え、模型温度計を部屋の壁に掛け、20 ～ 30 分後にトリミング抵抗 R3 を使用して等価性を達成する必要があります。彼らの読書の。

測定温度の範囲は-40...+40°Сで、精度は主に校正によって決定され、達成可能な最大値は約±0,2°Сです。

文学

Fedorkov B. G.、Telets V. A.、Degtyarenko V. P. マイクロエレクトロニクスデジタル-アナログおよびアナログ-デジタルコンバーター。 - M.: ラジオと通信、1984 年。
Biyukov S. 熱センサーマイクロ回路 K1019EM1。 K1019EM1A。 - ラジオ。 1996. No. 7. p. 59.60。
ヤヌシェンコE.チップKP142FH19。 -ラジオ。 1994. No. 4、p。 45.46。
Biyukov S. 幅広い用途のマイクロ回路電圧安定化装置。 - ラジオ。 1999. No. 2. p. 69-71。
BiryukovS.ネットワークアダプター。 -ラジオ。 1998. No.6.p。 66、67。

著者: S. Biryukov、モスクワ

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